(57)【要約】【課題】吐出不良、剥がれ、浸食の低減された液体吐出ヘッド。【解決手段】液体を吐出させるために利用されるエネルギーを発生させる素子と素子に液体を供給するための液体供給口とが設けられた基板と；基板上に設けられ、基板との間に、素子を含む圧力室と圧力室と液体供給口とを連通する流路とを構成する空間を形成し、および液体を吐出する吐出口が形成された流路形成部材と；基板と流路形成部材との間に設けられる密着層と；素子を保護するために素子を被覆して形成される金属を含む保護層と、を有し、密着層は、素子に対応する第１領域と、流路の圧力室側の領域に対応する第２領域と、第１領域と第２領域との境界に相当する部分を避けるように配設されており、部分の少なくとも一部は保護層で被覆されている液体吐出ヘッド。【選択図】図１
2013240974.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体を吐出させるために利用されるエネルギーを発生させる素子と前記素子に液体を供給するための液体供給口とが設けられた基板と、
前記基板上に設けられ、前記基板との間に、前記素子を含む圧力室と、前記圧力室と前記液体供給口とを連通する流路と、を構成する空間を形成し、および液体を吐出する吐出口が形成された流路形成部材と、
前記基板と前記流路形成部材との間に設けられる密着層と、
前記素子を保護するために前記素子を被覆して形成される金属を含む保護層と、
を有し、
前記密着層は、前記素子に対応する第１領域と、前記流路の前記圧力室側の領域に対応する第２領域と、前記第１領域と前記第２領域との境界に相当する部分を避けるように配設されており、
前記部分の少なくとも一部は前記保護層で被覆されていることを特徴とする液体吐出ヘッド。
【請求項２】
前記保護層は、気泡によるキャビテーションや前記液体による浸食から構成部材を保護するために、前記密着層で被覆されていないＳｉ基板上の領域に配設されていることを特徴とする請求項１に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項３】
前記密着層は、ポリエーテルアミド系の樹脂であることを特徴とする請求項１または２に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項４】
前記密着層と前記流路形成部材との密着性は、前記保護層と前記流路形成部材との密着性よりも強いことを特徴とする請求項２または３に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項５】
前記流路形成部材は、前記基板に対する接地面において、前記保護層と接触していないことを特徴とする請求項２から４のいずれか一項に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか一項に記載の液体吐出ヘッドを搭載し、前記素子を駆動させて記録を行うことを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項７】
液体を吐出させるために利用されるエネルギーを発生させる素子と前記素子に液体を供給するための液体供給口とが設けられた基板と、
液体を吐出する吐出口が形成され、前記素子を内部に含む圧力室と、前記圧力室と前記液体供給口とを連通する流路と、を前記基板との間に構成する流路形成部材と、
前記基板と前記流路形成部材との接合部に設けられる密着層と、
前記素子を保護するために前記素子を被覆して形成される金属を含む保護層と、
を有し、
前記密着層は、圧力室と流路との境界部分には配設されておらず、
前記保護層は、少なくとも前記境界部分に配設されていることを特徴とする液体吐出ヘッド。
【請求項８】
前記基板と、前記保護層と、前記密着層と、前記流路形成部材と、はこの順に配設されていることを特徴とする請求項１に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項９】
前記保護層は、タンタルを含むことを特徴とする請求項１または２に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項１０】
前記圧力室および前記流路における、前記密着層が形成されていない領域は、前記保護層が露出していることを特徴とする請求項７から９のいずれか一項に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項１１】
前記流路に対応する領域のうち前記液体供給口側の領域は、前記密着層で被覆されていることを特徴とする請求項１に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項１２】
前記密着層は、前記流路に対応する領域の全てを避けるように配設されていることを特徴とする請求項１に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項１３】
前記部分は全て、前記保護層で被覆されていることを特徴とする請求項１に記載の液体吐出ヘッド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インク等の液体を吐出して画像形成や記録を行う液体吐出装置に用いる液体吐出ヘッドに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、インク等の液体を吐出させるためのエネルギーを発生させる素子として、ヒータ等の電気熱変換素子や圧電材料を用いて形成された圧電素子などを備える液体吐出ヘッドが知られている。
【０００３】
図７に、エネルギー発生素子として電気熱変換素子を用いる典型的な液体吐出ヘッドの部分断面図を示す。この液体吐出ヘッドは、液体供給口１６が形成されエネルギー発生素子３が設けられたＳｉ（シリコン）基板１１と、Ｓｉ基板１１上に設けられた流路形成部材１５と、を有する。流路形成部材１５は、Ｓｉ基板１１との間に、エネルギー発生素子３を含み実質的に等間隔に配列された複数の圧力室１４と、各圧力室１４と液体供給口１６とを連通する流路１７と、を形成する。流路形成部材１５には、各圧力室１４のエネルギー発生素子３と対向する位置に、各圧力室１４と外部空間とを連通する吐出口９が形成されている。エネルギー発生素子３は、例えば液体吐出ヘッドに半導体製造技術を用いて設けられた電気回路等によって駆動させられる。
【０００４】
このような構成の液体吐出ヘッドでは、インクは、液体供給口１６から流路１７に供給されると、流路１７を通って圧力室１４まで送られる。そして、エネルギー発生素子３に近接しているインクがエネルギー発生素子３の駆動により瞬間的に加熱されて沸騰することで発泡し、その発泡圧によって、吐出口９に近接しているインクが吐出口９から吐出される。
【０００５】
ところで、流路形成部材は、流路や圧力室にインクが流れることよって加わる応力や、インクの溶媒成分が浸み込むことによる流路形成部材の膨潤などが原因となって、Ｓｉ基板から剥離することがある。流路形成部材がＳｉ基板から剥離すると、流路形成部材のＳｉ基板から剥離した部分がインクの流れを妨げ、インクの吐出特性が変化して、画像形成に望ましくない影響を生じさせることがある。
【０００６】
流路形成部材のＳｉ基板からの剥離を抑制するため、Ｓｉ基板との密着性が流路形成部材よりも高くかつ流路形成部材を保持することができる熱可塑性樹脂で形成された密着層を、Ｓｉ基板と流路形成部材との間に介在させる構成が知られている。例えば特許文献１の図５（ａ）は、ノズル７Ｂとして、密着層を、Ｓｉ基板上の圧力室に対応する部分以外に、すなわちエネルギー発生素子の上面を避けつつ回りを取り囲むように敷設した構成を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００７−２３０１３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記のような、密着層がエネルギー発生素子の上面を避けつつ回りを取り囲む構成では、Ｓｉ基板に対する密着層の膜厚による段差が、エネルギー発生素子の近くに存在する。このため、エネルギー発生素子の駆動により発生した泡が成長する際に段差の影響を受けることで泡が変形し、圧力室内へ泡が残存してしまう場合がある。この残存した泡がエネルギー発生素子の次の駆動により発生する泡の形成に影響し、吐出されるインク滴の形成に望ましくない影響が生じることがある。この残泡は経時により抜けていくが、近年、記録の高速化が進む中で、高吐出周波数で記録が行われる際に、残泡が無くなる前に次の吐出が開始されてしまうため、影響が大きくなる。
【０００９】
一方、特許文献１の図５（ａ）のノズル７Ａは、圧力室に加え、長い流路部分にも密着層を介在させない構成となっている。つまり密着層をＳｉ基板上の流路形成部材の接地領域のみに敷設する構成となっており、流路形成部材の接地領域以外の部分はＳｉ基板部分が露出されてインクと接触し得る領域となる。インクのｐＨや使用している溶剤の種類によっては、Ｓｉ基板や液体吐出ヘッドを構成しているＳｉ系の部材の一部がインクによって溶解され、その部分から浸食が進み、液体吐出ヘッドの寿命が低下する可能性がある。特許文献１では、このようなインクの浸食の影響は考慮されておらず、Ｓｉ基板の上に直接密着層を設ける構成が開示される。
【００１０】
したがって、流路形成部材が基板から剥がれにくく、インクの吐出不良が生じにくく、およびインクによる溶解が少ない、長寿命の液体吐出ヘッドに対する要求がある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するための本発明の液体吐出ヘッドは：液体を吐出させるために利用されるエネルギーを発生させる素子と素子に液体を供給するための液体供給口とが設けられた基板と；基板上に設けられ、基板との間に、素子を含む圧力室と圧力室と液体供給口とを連通する流路とを構成する空間を形成し、および液体を吐出する吐出口が形成された流路形成部材と；基板と流路形成部材との間に設けられる密着層と；素子を保護するために素子を被覆して形成される金属を含む保護層と、を有し、密着層は、素子に対応する第１領域と、流路の圧力室側の領域に対応する第２領域と、第１領域と第２領域との境界に相当する部分を避けるように配設されており、部分の少なくとも一部は保護層で被覆されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の液体吐出ヘッドは、密着層がＳｉ基板上の流路形成部材の接地領域に敷設されていることにより、Ｓｉ基板からの流路形成部材の剥れを防止することができる。また、エネルギー発生素子の駆動により発生した泡が成長する部分の近傍に、密着層の膜厚による段差が形成されていないため、残泡が溜まりにくい構造となっており、インクの吐出不良が改善されている。また、インクが接触可能な領域が耐溶剤性に優れた密着層および／または保護層で覆われているため、Ｓｉ系材料で構成された部材のインクによる溶解が防止され、長寿命が達成されている。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】（ａ）は、本発明の実施形態に係る液体吐出ヘッドのエネルギー発生素子付近の層構成を示す模式的正面図であり、（ｂ）は、（ａ）の線ｂ−ｂに沿って取った模式的部分断面斜視図であり、（ｃ）は、（ａ）の線ｃ−ｃに沿って取った模式的部分断面図である。
【図２】比較例の液体吐出ヘッドを示す模式的断面図である。
【図３】液体供給口まで延伸した保護層を有する液体吐出ヘッドにおける、製造時に起こりうる浸食を説明する図である。
【図４】液体供給口まで延伸した保護層を有する液体吐出ヘッドにおける、使用時に起こりうる浸食を説明する図である。
【図５】比較例の液体吐出ヘッドを示す模式的正面図である。
【図６】本発明の実施形態の液体吐出ヘッドに用いる記録素子基板の模式的斜視図である。
【図７】典型的な液体吐出ヘッドの構成を示す模式的部分断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を参照して本発明を説明する。
【００１５】
図１（ａ）、（ｂ）および（ｃ）、ならびに図６を用いて、本発明の実施形態に係る液体吐出ヘッドを説明する。
【００１６】
図６は、本発明の実施形態に係る液体吐出ヘッドに用いる記録素子基板を、吐出口が並ぶフェース面側から見た斜視図であり、流路形成部材の一部を透過させている。図６に示されるように、本発明の実施形態に係る液体吐出ヘッドは、図７で説明した典型的な液体吐出ヘッドと同様の構成に加えて、Ｓｉ基板１１と流路形成部材１５との接合部に密着層６を配設している。密着層６は、流路形成部材１５のＳｉ基板１１からの剥離を抑制するために、Ｓｉ基板１１への密着性が流路形成部材１５よりも高くかつ流路形成部材１５を保持することができる熱可塑性樹脂で形成された層である。熱可塑剤樹脂として、例えばポリエーテルアミド樹脂を用いることができる。密着層６は、液体を吐出するために利用されるエネルギーを発生するエネルギー発生素子３が発する熱により損傷を受けてＳｉ基板１１から剥離することがないように、エネルギー発生素子３の上面を避けるように配置されている。密着層６のより詳細な配置については、図１（ａ）から（ｃ）を参照して後述する。Ｓｉ基板１１と流路形成部材１５とは、エネルギー発生素子３と吐出口９とが対向する位置関係を有するように、密着層６を介して接合されている。
【００１７】
液体吐出ヘッドのエネルギー発生素子付近の構成を、図１（ａ）から（ｃ）を用いて説明する。
【００１８】
図１（ａ）は、本発明の実施形態に係る液体吐出ヘッドを、流路形成部材を仮想的に除去して、フェース面側から見た模式的な正面図である。図１（ｂ）は、図１（ａ）中の線ｂ−ｂに沿って取った液体吐出ヘッドの模式的部分断面斜視図である。図１（ｃ）は、図１（ａ）中の線ｃ−ｃに沿って取った液体吐出ヘッドの模式的部分断面図である。図１（ａ）では、層構成を判りやすくするために、密着層６を透過させて描いている。
【００１９】
図１（ｂ）および（ｃ）に示す本発明の実施形態に係る液体吐出ヘッドは、基板としてＳｉ基板１１を備える。Ｓｉ基板１１の上面には、エネルギー発生素子３を加熱した際に発生する熱の散逸を抑制するためのＳｉＯ２（二酸化ケイ素）からなる蓄熱層１０が形成されている。
【００２０】
蓄熱層１０の上には、通電によって発熱するＴａＳｉＮ（窒化タンタルシリコン）からなる膜状のエネルギー発生素子３が形成され、電力を供給するためのＡｌ（アルミニウム）配線１２がエネルギー発生素子３に接するように所定のパターンで形成されている。このＡｌ配線１２とエネルギー発生素子３とからなる構成により、吐出口９からインクを吐出させるエネルギーを発生させることができる。本例では、配線のパターンは所定の間隙を空けて設けられており、該所定の間隙に対応するエネルギー発生素子３の領域に電流が流れることで、エネルギー発生素子３が発熱する。
【００２１】
エネルギー発生素子３および配線１２の上には、エネルギー発生素子３と配線１２とをインクから絶縁する働きをするＳｉＮ（窒化ケイ素）またはＳｉＯ（酸化ケイ素）から形成される絶縁層１が形成されている。
【００２２】
この絶縁層１上に、膜沸騰によってインク中に発生した気泡が消泡する際の衝撃からエネルギー発生素子３を保護する耐キャビテーション膜としての働きをするとともにインクによる構成部材の浸食を防止する働きをする保護層４が形成されている。本例では、保護層４の材料として金属であるＴａ（タンタル）を用いているが、Ｉｒ（イリジウム）等、白金族元素であれば種類を問わずに用いることができる。
【００２３】
保護層４の配置について詳細に説明する。保護層４は、耐キャビテーションの目的のために、エネルギー発生素子３の上面に相当する領域全体を覆うように配設される。また、保護層４は、インクによる浸食防止目的のために、液体吐出ヘッド製品としたときにインクと接触する可能性のあるＳｉ基板１１上の領域に配設されることができる。
【００２４】
保護層４は、流路１７から液体供給口１６までの領域にわたって敷設しておけば、インクによるＳｉ系材料の溶解に関して改善することができる。一方で、保護層４は、液体吐出ヘッドの構成部材の剥がれの観点からは、保護層４の液体供給口側の端部が液体供給口１６の縁部近傍まで延在することがないように配設されることが好ましい。このことを、図３および図４を用いて説明する。
【００２５】
図３は、液体吐出ヘッドの製造時において、保護層４を液体供給口１６の縁部まで延在するようにＳｉ基板上に設けた例を示す。図３に示されるように、液体供給口１６は、Ｓｉ基板１１に対してガスによるエッチングを行うことで形成される。保護層４をＳｉ基板１１上で液体供給口１６の縁部まで延在させる構成によると、エッチングガスにより、Ｓｉ基板１１自体、および保護層４とＳｉ基板１１との間に存在するＳｉ系材料からなる構成部材が浸食される。このとき、金属の膜である保護層４は、残存し、液体供給口１６側に向かって突出する形となる。すると、それを起点として層構成の割れや剥がれが生じて、流路形成部材１５の剥がれを引き起こしてしまう可能性がある。
【００２６】
また、図４は、液体吐出ヘッドの使用時において、保護層４が液体供給口１６の縁部まで延在するようにＳｉ基板１１上に存在している場合の例を示す。ｐＨや使用溶剤などによりＳｉ系材料を溶解する性質を有するインクを使用する際に、インクがＳｉ基板を浸食していく場合にも、同様の事象が発生して、流路形成部材１５の剥がれが生じる可能性がある。
【００２７】
したがって、製造時および使用時の液体吐出ヘッドの状態を考慮すると、保護層４を、その端部が液体供給口１６の近傍にかからないように配設することが好ましく、これにより流路形成部材１５の剥がれを抑制することができる。
【００２８】
本例では、図１（ａ）を参照して、Ｔａ等の保護層４は、圧力室１４の底面に相当するＳｉ基板１１上の領域の全面を覆うとともに、圧力室１４と液体供給口１６とを連通する流路１７の底面に相当するＳｉ基板１１上の領域に延在するように形成されている。保護層４の液体供給口１６側の端部は、流路１７の液体供給口１６側の端部（図中、流路１７の長さ方向における位置が、線Ｆで示される）付近に位置付けられている。
【００２９】
また、図６では不図示としたが、図１（ａ）、（ｂ）に示されるように、本発明の実施形態に係る液体吐出ヘッドは、流路形成部材１５に対して溝状の貫通孔であるお堀５が形成されている。お堀５は、液体吐出ヘッドのフェース面に複数の吐出口９が並ぶ吐出口列が複数列ある場合に、液体吐出ヘッドの使用時に、隣の吐出口列のインクが吐出口９付近に来て混色してしまうのを防止する役割を果たす。また、お堀５は、液体吐出ヘッドの製造時においても、記録素子基板の切断や溶着時の熱による応力等の外側からかかる力を緩和させることで、構成部材の変形による剥がれを防止する役割を果たす。
【００３０】
このお堀５は、前述のとおり流路形成部材１５に形成された貫通孔であるため、Ｓｉ基板１１上のお堀５の位置に相当する領域は流路形成部材１５で覆われておらず、外部空間と連通し、インクと接触する可能性がある。そのため、このお堀５の部分に相当するＳｉ基板１１上の領域にも、インクによる浸食を防止するために、保護層４が配設されている。
【００３１】
次いで、図１（ａ）から（ｃ）を参照して、密着層６の配置について説明する。図中、線Ｄは、流路形成部材１５をＳｉ基板１１上に接合する際の流路形成部材１５の接地面の輪郭を示す。また、線Ｈは、密着層６をＳｉ基板１１上に配設する際の密着層６の配設領域の輪郭を示す。
【００３２】
密着層６は、流路形成部材１５をＳｉ基板１１上に接合する際の、流路形成部材１５の接地面には必ず存在するように配設される。一方、密着層６は、前述のとおり、エネルギー発生素子３の上面に相当する部位、および流路の一部に相当するＳｉ基板１１上の領域を避けるように配設される。従って線Ｈに囲まれた内側が、密着層６の非配設領域である。
【００３３】
ここで、液体吐出ヘッドを用いたインクジェット記録のインク吐出工程において、インク滴を吐出させるための気泡は、液体吐出ヘッドの圧力室１４内で発生し、成長する際には流路１７内に延びることがある。密着層６は数μｍ程度の膜厚を有するので、密着層６を配設する位置によっては、密着層６の膜厚による段差がインク吐出工程における気泡の発生および成長の妨げとなり、泡に変形を生じさせる。１回の吐出動作が終わると、インクが液体供給口１６から流路１７を通って圧力室１４に再充填される。再充填されるインクで圧力室１４が満たされるまでの間に、変形した泡から分断された泡が生じ、これが密着層６による段差付近に残ることがある。この残泡は、時間が経てば吐出口から抜け出て消滅する。しかし、泡が残ったままの状態で次回の吐出動作がなされると、残った泡と新たに発生したインク滴を吐出させるための気泡とが合体し、発泡が不安定となり、一定のインク滴を形成することができず、吐出不良を引き起こす。従って、高い出力周波数でインク吐出動作が繰り返される際には、残泡による不良発泡がより頻繁に発生し、記録動作および記録画像に問題を引き起こす可能性がある。
【００３４】
そこで、密着層６は、段差がエネルギー発生素子３の駆動により発生した泡が成長する部分の近傍に形成されないように、密着層６の端部が圧力室１４と流路１７との境界付近に配置されないように位置付けられる。つまり、圧力室１４内部のエネルギー発生素子３に対応する領域（第１領域）と、流路１７の圧力室側の領域に対応する領域（第２領域）と、第１領域と第２領域との境界部分には密着層が形成されていない。図中、流路１７の長さ方向における、圧力室１４と流路１７との境界の位置を、線Ｅで示す。また、図中、流路１７の長さ方向における、流路１７近傍における密着層６の端部の位置を、線Ｇで示す。ここで、図１（ａ）に例示される構成とは異なり、流路１７と圧力室１４との境界が明確でない構成、すなわち流路１７と圧力室１４の幅が同じで流路１７に括れた部分がない構成も、本発明の範囲である。この構成の場合には、エネルギー発生素子３と流路１７との位置関係によって、線Ｅで示される位置、すなわち境界が規定される。具体的には、流路１７側とは反対側におけるエネルギー発生素子３の端部から圧力室１４の端部までの距離と同じ距離だけ、流路１７側のエネルギー発生素子３の端部から流路１７側にとった位置を示す線を線Ｅとする。
【００３５】
流路１７近傍にける密着層６の端部は、流路１７の液体供給口１６側の端部近傍の、液体供給口１６側から所定の距離を置いた位置に形成することが好ましい。
【００３６】
また、密着層６は、保護層４の端部を被覆するように配設され、その結果、保護層４の全ての端部は密着層６で被覆されている。密着層６と保護層４とをこのように形成することで、液体吐出ヘッドにおけるＳｉ系の構成部材が、インクと接触可能な表面として露出しないようにしている。
【００３７】
ここで、図１（ａ）および（ｂ）に示すように、保護層４によって被覆されているが密着層６によって被覆されていないＳｉ基板１１上の領域のうち、流路１７内における領域の、流路１７の長さ方向における長さをａとするものとする。また、保護層４によって被覆されているが密着層６によって被覆されていないＳｉ基板１１上の境界領域の線Ｇと、流路１７の流体供給口１６側の端部の境界線Ｆとの間の長さをｂとするものとする。インクを吐出させる発泡の成長に対する影響を小さくするために、これらの寸法的な関係を、本発明を限定する目的ではなく例示目的で、次式（１）を満たすように設定することができる。
ａ＞ｂ      ・・・（１）
【００３８】
密着層６は、流路形成部材１５と保護層４との界面の密着性を保つために、お堀５の付近において配設されていてもよい。
【００３９】
以上に説明した本発明の実施形態の構成によれば、流路１７の液体供給口１６側の端部の近傍であって液体供給口１６側の端部から圧力室１４側に向かって所定の距離を置く位置、およびお堀５の近傍において、流路形成部材１５と密着層６との界面が存在する。すなわち、インクを吐出させるためのノズルに相当する流路形成部材１５とＳｉ基板との間に形成された空間が、応力に強い構成で挟まれているため、流路形成部材１５とＳｉ基板とが剥がれにくい構成となっている。
【００４０】
また、本発明の実施形態の構成によれば、インクと直接的に接する可能性のある部分が、保護層４（本例ではＴａ）で覆われている。加えて、密着層６は、ポリエーテルアミド系の樹脂であり、耐溶剤性に優れている。そのため、溶解性の高いインクを用いた場合でも、Ｓｉ系材料で構成された層のインクによる損傷、溶解、浸食等を防止でき、長寿命を達成することができる。
【００４１】
（発明の効果）
以下の第1表に本発明の実施形態に係る液体吐出ヘッドおよび比較例の性能試験の結果を示し、本発明の効果を説明する。
【００４２】
［試料］
以下の３つを試料とした。
Ａ．実施例：図１（ａ）から（ｃ）に示す本発明の実施形態に係る液体吐出ヘッド
密着層６を、Ｓｉ基板１１上の圧力室１４内のエネルギー発生素子３に対応する領域（第１領域）と、流路１７の圧力室１４側の領域に対応する領域（第２領域）と、第１領域と第２領域との境界部分にわたって敷設せず、他の領域に敷設した形態の液体吐出ヘッド。
Ｂ．比較例１：図５に示す構成の液体吐出ヘッド
密着層６の敷設領域を、Ｓｉ基板１１上のエネルギー発生素子３の上面以外の部分とした以外は、実施例と同様の構成を有する液体吐出ヘッド。
Ｃ．比較例２：図２に示す構成の液体吐出ヘッド
密着層６の敷設領域を、Ｓｉ基板１１上の、Ｓｉ基板１１と流路形成部材１５との当接部分のみに敷設した以外は、実施例と同様の構成を有する液体吐出ヘッド。
【００４３】
［試験項目および試験方法］
以下の３つの項目について試験を行った。
１．高出力周波数での記録時の吐出性能
液体吐出ヘッド試料を一般的なインクジェット記録装置に搭載し、インクジェット記録装置による記録動作を行った。このとき、吐出口からインクを吐出させる頻度を示すインク吐出周波数を、通常の記録時の周波数から段階的に上げていき、液体吐出ヘッドのフェース面から吐出口内の泡の状態を観察した。本例では、吐出周波数を１５ｋＨｚから３０ｋＨｚ程度まで上昇させたときに、吐出動作により生じた発泡の残泡が次の吐出動作までに見えなくなった場合は、吐出性能良好であると評価し、残泡が依然として見える場合は、吐出性能不良であると評価した。
２．インクによる部材の溶解
各液体吐出ヘッド試料の記録素子基板部分を、高温下で、Ｓｉを溶解する性質を有するインク中に所定時間にわたって浸漬した後、インクから取り出して洗浄し、液体供給口付近の構成部材にインクによる浸食が見られるか否かを観察した。Ｓｉ系の材料からなる構成部材にアウトラインが後退するなどの浸食が見られた場合は、性能不良であると評価し、浸食が見られなかった場合は、性能良好であると評価した。  
３．部材の剥がれ
各液体吐出ヘッド試料およびその記録素子基板部分を、インクに浸漬し所定時間にわたって高温条件下に置く５年に相当する加速劣化試験を行った。また、各液体吐出ヘッド試料およびその記録素子基板の部分を、所定時間にわたって高圧下に置く加圧試験を行った。これらの試験の後の各供試サンプルについて、構成部材間の接合の状態を観察した。加速劣化試験および加圧試験の少なくともいずれかにおいて流路形成部材と密着層との間に剥がれが生じている場合は、性能不良であると評価し、剥がれが生じておらず密着性が保たれていた場合は、性能良好であると評価した。
【００４４】
［試験結果］
【００４５】
【表１】
2013240974.tif 000003
【００４６】
Ａ．実施例
実施例は、吐出性能、部材の溶解に対する性能、および部材の剥がれに対する性能のいずれも、良好であった。
Ｂ．比較例１
比較例１は、部材の溶解に対する性能および部材の剥がれに対する性能は良好であったが、吐出性能は不良であった。高吐出周波数での記録を行った後の比較例１の液体吐出ヘッドのフェース面を観察すると、企図していない不良発泡によるインクの吐出により生じた大きなインク滴が大量に付着していた。また、吐出性能試験において記録された画像を観察すると、インクが吐出されない不吐の状態になっている吐出口が多数存在することがわかった。すなわち、比較例１の構成では、インクを吐出させる発泡が成長する領域の近傍に密着層の大きい段差を有するため、高出力周波数での記録の際に、残泡を取り込んでしまい、吐出不良になってしまったものと考えられる。
Ｃ．比較例２
比較例２は、吐出性能および部材の剥がれに対する性能は良好であったが、部材の溶解に対する性能は不良であった。すなわち、Ｓｉ系材料で構成された層のインクに対する溶解量が大きく、問題となり得るレベルであった。詳細には、比較例２の構成によると、図２に示すように、絶縁層の膜であるＳｉＮが溶解してしまい、インクに触れてはいけないアルミ電極部分まで浸食されてしまう。このように溶解が進むと、液体吐出ヘッドの吐出エネルギー発生素子は駆動しなくなるだけでなく、これを搭載したインクジェット記録装置自体の焼損の可能性も生じることとなる。
Ｄ．まとめ
以上のように、従来の液体吐出ヘッドの構成を代表する比較例１および比較例２では、吐出性能、部材の溶解、部材の剥がれといった３つの課題を同時に克服することは困難であった。しかしながら、本発明の実施形態に係る構成では、上述の記録試験および保存試験において性能に問題が無く、これらの課題を解消することができる。
【符号の説明】
【００４７】
１  絶縁層
３  エネルギー発生素子
４  保護層
５  お堀
６  密着層
９  吐出口
１０  蓄熱層
１１  Ｓｉ（シリコン）基板
１２  Ａｌ（アルミ）配線
１３  インク
１４  圧力室
１５  流路形成部材
１６  液体供給口
１７  流路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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